自动监测控制系统

2025-01-30

自动监测控制系统（共12篇）

自动监测控制系统篇1

由于新鲜农产品形状不规则, 且工作环境湿度大、温度高, 使得对生鲜水果和蔬菜进行的自动化处理及监测一直是零售商面临的一项挑战。在检测过程中, 大家往往避免使用视觉机器来协助完成检测任务, 因为只有目前最先进的相机才能识别原料 (如尺寸、形状和颜色) , 并且还要承受恶劣的生产环境。

尽管存在这些挑战, 总部位于英国的Design Synergy公司还是被一家食品零售商要求设计并安装一套视觉检测设备解决方案, 测量并检测生鲜食品。经过一段时间的研究, Design Synergy公司的团队成功创建了一个改造的食品检测解决方案, 并且在全球的一些客户工厂中全面铺开。

这个解决方案与英国的Cognex视觉公司密切合作, 开发采用一套功能强大、性能优异的视觉系统。根据最初的相机实验, Cognex公司In-Sight系列IP级5400CS相机被确定为适合工厂环境, 能够水洗, 并在极端温度下运行。

整个改造解决方案在每条生产线上应用安装了4台相机和电子产品, 从而在加工流程之前对生鲜蔬菜进行检测。生鲜蔬菜沿着4条平行的输送带运行, 每一台相机会连续捕捉要求的图像, 并提取重要的信息, 通过与本地区域网相连, 从而为操作人员和管理提供生产线的即时分析。

此外, 在这个改造解决方案中, Design Synergy公司研发出一套适用任务范围更广、更完整的食品检测系统。这套系统设计之初就是为了取代耗时的人工方法, 它可以提供对食品 (尺寸、形状、重量和色彩) 的自动检测和测量, 能处理更大范围的项目, 直接从一个检测任务转换成另一个, 并提供触摸屏供操作员选择检测任务, 查看现场的图像和结果。

自动监测控制系统篇2

一、CEMS仪器操作、使用和维护规程

(一)、仪器上电前的检测:

1、检查小屋内是否有异味，根据异味情况,检查标气是否有泄漏现象。

2、检查电力线路是否有烧毁现象, 是否有跳闸现象。

3、检查电源是否正常,系统接地是否良好。

4、检查仪器是否有报警灯亮起。

5、检查仪表风（0.4 MPa–0.6MPa）是否已连接好。(二)、日常维护操作规程:

1、工控机显示的烟气流量、温度、压力参数是否正常，管道是否漏水，如有异常要进行检查维护。

2、每15日至少对清吹空气保护装置进行一次维护，检查过滤器、软管、过滤器等部件。

3、每15日对采样探头、皮托管流速计进行一次手动反吹，每次反吹时间为5分钟左右。

4、每15日对提供压缩空气的空压机至少排一次机内的积水和油污。

(三)、注意事项:

1、仪器要有可要的接地装置。

2、仪器的操作许经过相关的培训后,方可操作。

3、本仪器不允许运行除污染源在线监测系统和在线监测基站管

理系统外,运行其他系统(杀毒软件外)。

4、应保持监测用房、控制柜的清洁，保持监测设备的清洁,保证监测用房内的温度不影响仪器的正常运行,对配电箱、空调等辅助设备也要进行经常性检查。

二、在线监测岗位责任制度

1.认真学习和严格遵守各项规章制度，严格遵守作业行为安会要求,严格按操作规程操作，不违反劳动纪律，不违章作业。

2.坚持以“安全第一，预防为主”为方针，基站管理人员必须牢固树立安全意识。定期组织安全教育，增强基站管理全体人员的安全意识和自觉性。

3.保持监测房内环境整洁。对电源控制器、空调等辅助设施进行经常性检查。保证监测房内的温度、湿度满足仪器正常运行的要求。

4.每天定时巡检，严格进行安全检查，消除不安全隐患，采取积极防范措施，保障安全，对于存在安全隐患地方需设警示牌。

5.严格机房各类机器的操作，并按时做好每天的仪器运行台账，监测数据台账记录工作。定期对仪器进行比对、校验。定期对仪器和配套设施进行维护、保养。

6.如发生设备异常停机,应详细记录停机原因并及时汇报。7.做好站房和仪器的防雷工作，每日检查基站房的各线路，防止用电超负荷和电线短路。

8.每日清点机房机器总数和机器使用情况，防止微机和各类零配件丢失。

9.基站房定点配有各类消防器材，定期检查消防器材的使用情况。

10.做好防鼠工作，基站房走廊严禁堆放各类物件，保证走廊和过道畅通。

11.节假日做好安全检查和值班工作，采取相应的安全措施。12.一旦发现安全问题，立即采取有效措施并及时汇报

三、定期校验制度

1.为保证设备的正常运行,建立专人的负责制,制定操作及维护维修规程和日常维护保养制度,建立日常实地巡检制度、设备保养记录、设备维修记录和设备台帐,建立相应的质量保证体系。

2.在仪器有效期内应通过检定或校验，保证在线监测系统监测数据的有效性。

3.每日巡检或远程监视（通过网络平台对设备进行远程监视检查），观察设备运行状况是否正常、分析各设备的监测数据是否正常,分析各设备的报警信息.如发现数据有持续异常情况，应立即进行检查或校验。

4.定期校准

CEMS运行过程中的定期校准是质量保证中的一项重要工作，定期校准应做到：

⑴.启动自动校准功能的颗粒物CEMS每应24h至少自动校准一次系统零点和量程；启动自动校准功能的气态污染物CEMS应每24h至少自动校准一次仪器零点，每周自动校准一次仪器量程（全程校

准）；

⑵.自动校准功能不启动的颗粒物CEMS应至少每3个月用校准装置校正仪器的零点和量程；

⑶.自动校准功能不启动的气态污染物CEMS（直接测量法）至少30天用参比方法检查一次准确度是否符合要求；

(4).自动校准功能不启动的气态污染物CEMS（抽取法）至少15天用零气和高浓度标准气（80%～100%的满量程值）或校准装置校准一次仪器零点和量程；

(5).自动校准功能不启动的流速CEMS每三个月至少校准一次仪器的零点和量程；

(6).直接测量法气态污染物CEMS每个月用校准装置通入零气和接近烟气中污染物浓度的标准气体校准一次仪器的零点和工作点；

(7).颗粒物的监测系统、烟气监测系统、流速监测系统每次校准后，要填写校准记录，记录校准前的零点、跨度跨度漂移测试记录，及校准后的零点、跨度测试值。

5．定期校验

固定污染源烟气CEMS投入使用后，由于燃料的变化、除尘效率的变动、水分的影响、安装点的振动等都会影响光路的偏移和干扰。定期校验应做到: ⑴.至少6个月做一次标定校验；标定校验用参比方法和CEMS方法同时段数据进行对比，按照HJ/T75-2007标准7.2.2进行的；

⑵.当校验结果不符合规定的技术指标时，则应扩展为对颗粒物

CEMS方法的相关系数的校准和/或评估气态污染物CEMS的相对准确度和/或流速CEMS的速度场系数（或相关性）的校准，直到烟气CEMS达到H/T75-2007标准7.4条技术指标的要求。

6.每个季度环保部门对监控设施进行一次监督性比对检测校验。

四、设备故障预防处置制度

1．在线监测设备需要停用、拆除或者更换的，应当事先报经环境有关的保护部门批准；

2.运行单位发现故障或接到故障通知，应在4h内赶到现场进行处理；

3.发现设备故障或接到网络故障通知的8小时内，须向设备维修服务单位（部门）报修。发生故障，影响设施正常运转的24小时内，须将报修表格上报地市级以上的环保部门污染源自动控制中心。从设备故障影响正常运转开始计算，故障应在48小时内修复。故障修复后应将修复情况上报地市级以上的环保部门污染源自动控制中心。

4.对于一些容易诊断的故障，如电磁阀控制失灵、膜裂损、气路堵塞、数据仪死机等，可携带工具或者备件到现场进行针对性维修，此类故障维修时间不应超过8h；

5.对不易诊断和维修的仪器故障，若48h内无法排除，应安装备用仪器；

6.仪器经过维修后，在正常使用和运行之前应确保维修内容全部完成，性能通过检测程序，按国家有关技术规定对仪器进行校准检查。

若监测仪器进行了更换，在正常使用和运行之前应对以前进行一次校验和比对试验，实验和比对试验方法详见HJ/T75-2007；

7.若数据存储/控制仪发生故障，应在12h内修复或更换，并保证已采集的数据不丢失；

8.运行单位在运行站点应备有足够的备品备件及备用仪器，对其使用情况进行定期清点，并根据实际需要进行增购，以不断调整和补充各种备品备件及备用仪器的存储数量；

9.在线监测设备因故障不能正常采集、传输数据时，应及时向环境保护有关部门报告，必要时采用人工方法进行检测，人工监测的周期不低于每6h一次,每天不少于4次；

10.仪器设备维修后，要填写设备维修记录。

五、仪器操作规程和日常维护

操作人员须接受仪器厂家的操作培训，阅读仪器使用说明，掌握仪器基本知识，了解仪器安全信息和注意事项，正确规范地使用仪器和对系统各部进行日常维护。

1、每日维护巡检或远程检查仪器运行状态。日常巡检规程应包含该系统的运行状况、烟气CEMS工作状况、系统辅助设备运行状况、各主要部件的运行状况、各分析仪的校准工作等必检项目和记录.2、现场检查时应注意监测室空气的气味，如发现异味，马上打开门窗通风并检查管路是否泄漏，电器元件是否有过热和烧损现象。

3、检查工控机显示的烟气流量、温度、压力参数是否正常，管道是否漏水，如有异常要进行检查维护。

4、每15日至少对清吹空气保护装置进行一次维护，检查过滤器、软管、过滤器等部件。每月对CEMS进行一次维护保养,应检查探头滤芯、过滤器滤芯、各易损件的使用情况,管路通畅情况等,必须进行及时的清洗和更换.5、烟尘分析仪日常维护

5.1根据实际情况，每月检查LDM-100激光粉尘仪的光学镜面是否污染，如污染，请用软性纱布轻擦干净。

5.2每1个月检查系统的泄漏、腐蚀和各种连接是否松动。5.3每3个月对光路进行调整。

6、烟气分析单元日常维护

6.1每15日对采样探头、皮托管流速计进行一次手动反吹，每次反吹时间为5分钟左右。

6.2每月对采样探头滤芯、预处理机柜内的过滤器、反吹气源过滤器进行检查，如污染严重，要进行清洗或更换滤芯（如测量点工况恶劣、反吹气源有杂质等情况时，需缩短清洗的周期）。

6.3根据使用情况定期更换过滤器滤芯，排空空气过滤器中的水份。

7、流速测定单元日常维护

7.1提供压缩空气的空压机至少15日清倒一次机内的积水。7.2托管流速测定单元一季度至少检查一次皮托管的腐蚀情况清洁管嘴。

8、每6个月至少进行一次比对监测，根据测定结果对仪器进行

校准。

自动监测控制系统篇3

关键词：自动监测　故障　处理方法

中图分类号：TP39　　　　　文献标识码：A　　　　　文章编号：1007-3973（2012）003-084-021 引言

随着《广西北部湾经济区发展规划》的实施，北部湾经济区将逐步成为中国沿海经济新高地和发展新一极，广西沿海经济将进入高速发展阶段，规划的实施对促进广西沿海区域经济增长和城市化进程起到推动作用，但也会给近岸海域环境带来一定的不利影响。一些污染较重、对生态环境可能存在影响的项目进入沿海工业区，随着工业的发展，污染物入海量增加，将对广西近岸海域带来新的压力，发生赤潮的可能性增加，从而直接影响到当地生态环境安全。广西近岸海域水质自动监测系统是目前国内最大的自动监测系统，该系统从建设之初至今已运行3年有余，对广西近岸海域实现了有效的实时监控，为政府部门的管理提供提供了科学依据。海水自动监测系统在日常运行中容易出现一些故障,并存在某些问题,现根据广西近岸海域水质自动监测系统运行2年多来的工作经验，就海水自动监测系统常见故障实例及解决方案提出一点观点和看法，供同行参考。3 标体设备故障实例及解决方案

3.1 GPS故障及解决方法

故障表现：自动监测站的GPS安装在浮标顶部，当GPS固定螺丝过紧，昼夜温差较大时， GPS朔料底座会逐渐开裂，海水顺着裂缝渗入GPS内部腐蚀内部元件，导致其内部电路工作电流增大甚至出现短路，从而将电子舱GPS熔断丝熔断。以上情况会导致GPS数据定位报警系统失效，监控中心的技术人员将无法对浮标的位置进行定位，存在浮标丢失的危险。

解决方法：防止GPS进水，主要是做好安装时的防护工作，只要在GPS底部螺丝固定孔内注入防水胶，在固定板上面也加注防水胶，就可防止螺丝固定孔因螺丝拧的过紧，在温差大时因热胀冷缩而出现开裂。如果已出现进水现象，只能对GPS进行更换。

3.2 标灯故障及解决方法

故障表现：标灯不亮或者灯光暗淡，不按程序闪烁，致使标灯内部出现异常。假如警示灯不正常工作，浮标受到船舶撞击的可能性将大大增加。

解决方法：更换标灯或维修（更换电瓶；维修主板）。

3.3 电子仓故障及解决方法

故障表现：长时间阴雨天气导致电子仓蓄电池电压≤10V而无法工作；充电控制器出现故障致使其无法正常充电。以上情况将导致中心监控室无法获取仪器数据，无法正常开展工作。

解决方法：定期查看电压数据，检查电子仓蓄电池相关部件，发若现部件损坏，及时进行更换。

3.4 锚系故障及解决方法

故障表现：万向节、锚链及锚由于长时间浸泡在海水中而被腐蚀；“万向节”因不能自由旋转导致锚链缠绕或脱链。这些故障将导致锚系无法固定，使得浮标移位甚至漂移至其他国家。

解决方法：当万向节不能旋转时，更换“万向节”；当锚系无法很好的固定浮标时，应改良锚系结构；当锚链系统因腐蚀而存在断裂的危险时，及时更换锚链及锚。

3.5 平衡重锤故障及解决方法

故障表现：牺牲阳极耗完脱落，重锤钢管被腐蚀。这将使浮标重心偏移，无法平稳的漂浮于海面，进而危及整个浮标的安全。

解决方法：更换“平衡重锤”，加装新的牺牲阳极。

3.6 太阳能板故障及解决方案

故障表现：经查看电池相关数据发现，电子仓蓄电池的电压在日照条件满足的条件下，仍无法达到饱和状态；太阳能板被撞裂；太阳能板因其接线柱被海水腐蚀而失效。

解决方法：修复被腐蚀的太阳能板或更换新的太阳能板。

4 仪器设备方面的故障实例及处理方法

4.1 多参数水质监测仪（6600V2）主机故障及解决方法

(1)主机工作异常，数据中断。

故障表现：海上风浪较大时，6600V2主机在PVC保护管内随波浪上下运动，碰撞底部横栓，导致主机主板出现故障。

解决方法：在PVC保护管内加装一根PVC顶杆，一头顶住6600V2主机顶部，另一头拴锁在防盗横栓上面，这样可防止其受波浪影响上下运动。

(2)6150ROX溶解氧探头、6025叶绿素探头、6136浊度探头、6132藻红蛋白探头故障。

故障表现：探头在海水中浸泡一段时间后，其表面容易附着浮游生物，浮游生物较大时会阻碍清洁转刷的正常旋转，导致其停位不正确，甚至导致其出现故障不再转动。

解决方法：加大维护力度，除进行常规维护外，当发现浊度、叶绿素等监测数据缓慢升高时，应及时出海对仪器进行维护；在探头表面涂刷能有效防止浮游生物生长的防护漆；若实在无法维修，则更换新探头。

(3)6569 PH/ORP探头故障。

故障表现：该探头的使用寿命约1年左右，当其使用约一年后，就会出现线性偏离过大，无法校准的现象。

解决方法：当pH探头出现无法校准的情况是，首先采用长时间浸泡缓冲液、超声波清洗、等办法进行处理，若仍无法校准，只能更换探头。

4.2 营养盐分析仪（NPA-PRO）故障及解决方法

故障表现：程序意外中断运行导致仪器工作紊乱；长时间阴雨天导致电瓶电压低于12.0V，因而无法工作；仪器运行一段时间后比色皿和管路过脏导致监测空白过高，基线发生漂移；水样较脏时，导致采样管堵塞，无法顺利进样。这些问题都将导致监测结果出现偏差或数据缺失。

解决方法：仪器工作紊乱时可重新上传程序使其正常运转；阴雨天持续时间过长时，及时出海更换电瓶，保证电压在12.0V以上；保证每15天对仪器进行维护，维护期间认真清洗比色皿和管路，并进行基线调零，同时更换上新配制的试剂。

5 软件通讯方面的故障及解决方法

5.1 LOGGERNET软件故障及处理方法

故障表现：无法接收数据。

解决方法：检查SETUP端口设置、密码设置、站点MODEM编号与映射COM配置情况。若出现问题，应对其重新设置。

5.2 VIRTUAL软件故障及处理方法

故障表现：无法与浮标进行通讯，无法接收数据。

解决办法：当无法接受数据时，查看virtal软件，根据故障代码分析问题所在，根据分析结果有针对性的解决问题。故障代码解释如下：

E10001：MODEM不在线，检查浮标MODEM拨号情况，确认是否为移动服务平台问题。

E10060：网络路由端口错误，检测路由端口映射。

E10061：服务器通讯错误，需要检查网络连接，是否能上网。

E10038：V-GGS软件故障，需要重新开启。

E10009：线路忙，其他用户正在接收数据。

拖拉机自动监测与控制系统篇4

我国拖拉机在作业过程中, 现在主要还是依靠驾驶人员的技术和经验来进行控制, 人为因素较大。我们开发的拖拉机自动监测与控制系统, 能实时监测和显示拖拉机作业时的各种技术参数和工作状态, 对非正常情况进行报警提示, 并对主要的动作进行自动控制与调节。这样, 使驾驶人员随时对整机的工作状态都有一个比较全面直观的了解, 减轻其劳动强度。同时, 由于可自动控制与调节, 使得能耗大大降低, 而对拖拉机及配套机具的安全性大大提高, 具有十分可观的经济效益。

1 概述

本系统由各种传感器、执行器、数据采集器、微处理器及工业液晶显示器组成。传感器主要有:位置传感器、温度传感器、雷达测速传感器、转速传感器、油耗传感器、压力传感器、拉力传感器等等;执行器包括各种电器、液压与机械元件;数据采集与微处理器采用进口德国STW公司16位20MHz (可扩展至40MHz) ESX-micro控制器+ESX-DIOM, 带存储卡 (memory card) 扩展插槽1个, SD/MMC;显示器采用德国进口工业级OPUSA4 6.5"TFT彩色液晶显示屏。先进的CAN-bus系统控制总线技术, 保证系统的高性能和高可靠性。控制系统框图如图1:

系统通过各种传感器对发动机、拖拉机底盘、悬挂提升系统的技术参数及拖拉机的实际行驶速度和理论速度等进行实时监测, 并将数据传送到微处理器与预置的数据进行对比分析 (同时将数据在显示器上进行显示) , 然后根据分析结果对执行机构发出指令进行适当调节, 调节后的状态数据通过传感器再次反馈给微处理器进行对比分析, 并根据分析结果对执行机构发出调节指令, 如此循环而形成一个闭环控制系统, 使拖拉机按操作者意图始终在一个较为理想的状态下进行工作。

2 悬挂提升系统的监测控制

悬挂提升系统监测控制是通过拉力传感器、位置传感器、微处理器、电磁阀、液压油缸、牵引架等部件完成的。两个拉力传感器分别安装在拖拉机后悬挂架两个下悬挂点的特制销内, 检测牵引力;位置传感器安装在提升器转轴附近, 检测提升角度。根据三点悬挂机构下拉杆上传感器采集的牵引负荷变化及位置传感器提升角度的变化情况, 驾驶员可针对农具型式和作业条件选择农具的力调节、位调节、力位混合调节或浮动操作。

牵引载荷及提升角度的的数据不断传送给微处理器, 微处理器将这些数据进行对比分析后发出指令给液压系统, 使农具上升或下降, 从而保持原有的牵引载荷。通过这种方式调节, 可使农具的牵引载荷保持恒定, 能有效地防止拖拉机超负荷作业, 减少燃油消耗。通过实际作业考核证明, 其经济性非常明显。另一方面, 增加了安全性, 当农具接触较大石块或树根时, 能自动升起, 可避免损坏农具。具体监测控制示意图如图2。

此外, 本系统还可实现拖拉机的动态振动缓冲控制。当运输三点悬挂机构挂接农具时, 在运输速度下, 农具振动可能造成转向控制困难。在使用动态振动缓冲控制的情况下, 当前轮受到撞击导致拖拉机前部抬起时, 液压系统接到电脑传来的信息会迅速地起作用, 将农具振动降低到最小程度, 以提高驾驶平稳性。

3 发动机的监测控制

发动机的监测控制通过油位传感器、机油压力传感器、冷却水温传感器、微处理器、发动机熄火装置等部件来实现。

1.液压泵;2.电磁阀;3.显示器;4.位置传感器;5.油缸;6.力传感器;7.速度传感器;8.雷达测速传感器;9.微处理器

微处理器能将机油压力传感器和冷却水温传感器传送的检测数据与设定参数进行比较, 当机油压力过低或冷却水温过高的时, 发出报警声并在显示屏上显示故障提示, 同时立即发出指令给发动机熄火装置, 实现发动机熄火停机, 有效保护发动机不致损坏。

4 滑转率监测控制

滑转率监测控制由速度传感器、雷达测速传感器、微处理器、电磁阀、液压油缸等部件来完成。

滑转率越大, 功率损失越大。轮式拖拉机一般滑转率在15%时, 牵引力达最大值。因而控制滑转率, 对于节省时间和燃油、减少轮胎磨损、更好处理土壤、减轻驾驶员的紧张程度、防止拖拉机在田间“粘住”, 都具有十分积极的意义。

滑转率是通过安装在拖拉机底部的雷达测速传感器和安装在分动箱输出轴轴侧的转速传感器测得。雷达传感器通过不断地向地面发射电磁微波来测得拖拉机的实际前进速度, 拖拉机分动箱输出轴轴侧转速传感器测得机车理论前进速度, 两者的比值即为滑转率。驾驶员可通过微处理器预置滑转率限定值, 当滑转率高于预设定值时, 微处理器发出指令让液压系统执行部件迅速提升农具, 直至车轮滑转率降至允许值;反之亦然。

5 数据处理及显示

数据处理及显示由微处理器和显示器来完成。

微处理器将各传感器传送的数据进行处理后, 以文字形式在显示器上进行显示, 共分三级界面, 各界面之间可任意切换。各界面显示内容如下:

首界面:

显示内容:燃油位、整车电压、制动器气压、发动机机油压力、发动机冷却水温、时钟。

二级界面:

*速度信号界面

显示内容:行驶速度、发动机转速、平均速度、动力输出转速。

*报警信号界面

显示内容:整车系统电压、四驱状态显示、冷却液位报警、发动机冷却液温过高报警、发动机油压低报警、手刹结合报警、电压充电报警等。

通过声音、灯光及提示文字报警, 不局限于单独界面。当有任意报警时, 系统跳转到故障维修界面 (一定时间内返回主界面) , 以便机手及时采取相应操作。

*提升参数界面

显示内容:提升器提升高度、下拉杆牵引力值、提升器状态。

*作业统计界面

显示内容:油耗、滑转率、牵引功率、PTO转速/功率、发动机工作时间等。

*维护保养界面

显示内容:常见的故障及维修指导信息、报警对应的处理提示等。

三级界面:

各二级界面的下级界面, 显示各种数据记录及历史曲线等, 支持按时间进行查询。

6 结束语

自动监测控制系统篇5

徐州地区水质自动监测系统质量保证与控制现状

摘要：介绍了徐州市水质自动监测系统建成后,为保证水质自动监测系统的.长期稳定运行和各项自动监测数据的准确可靠,在日常工作中所采取的质量保证与控制措施.作者：魏超 WEI Chao 作者单位：徐州市环境监测中心站,江苏,徐州,221000 期刊：环境科技 ISTIC Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：, 21(z2) 分类号：X8 关键词：水质自动监测质量保证质量控制

自动监测控制系统篇6

据悉，目前浙江省有主要饮用水源地718个，日供1万吨以上的县市级饮用水源地81处。通过近年来的水污染防治，到2010年底，浙江省县以上城市集中式饮用水源水质达标率为87.4%。

为进一步加强水污染防控，浙江省自2010年下半年起投资3亿元启动了县级以上饮用水源地水质自动监测站的建设，目前已建成并投入试运行的有55家。并计划到2012年底，81个日取水量在1万吨以上的县市级水源地都实现自动监测系统的覆盖。

据介绍，自动监测系统每隔4小时进行一次取样监测，同时具有指标分析，数据生成、处理和传输功能，实时向监控中心反馈水质信息，若水质有异常则会发出“报警”。

浙江省在该系统建设中还强调因地制宜，将湖库型和河流型水源地分开管理。在标准配置的监测基础上，水质总体良好的湖库型水源地增加藻类监测项目，水质较为复杂的河流型水源地则需要根据历史污染状况，分析未来几年可能出现的污染情况，选取相应的特征污染物监测内容，比如：重金屬、氟化物、氰化物、有机物等。

（来源：新华网）

自动监测控制系统篇7

TCA2003全站仪由徕卡公司研制。这种全站仪是和较大容量计算机技术相结合, 具有高测量精度的电子全站仪。其结构和功能上有较大的改进和发展。 (1) TCA2003全站仪安置了精密伺服马达, 在测角时可由编程控制, 伺服马达将自动转动仪器照准部进行观测。 (2) 仪器装有同轴自动目标识别装置, 可自动识别目标、自动瞄准进行测量, 从而可实现人工智能采集观测数据。 (3) 接收系统采用CCD元件, 能够自动识别和锁定目标, 并能进行跟踪测量。 (4) 仪器存储部分采用标准存储卡———PCMC IA卡作为存储工具, 观测数据, 既可以记录在内存中, 也可以将数据传输到PC机上进行数据的处理。

2 基于TCA2003全站仪的自动监测系统

2.1 自动监测系统的硬件组成

自动监测系统主要由自动监测站、基准点、变形点、控制机房和TCA2003自动化全站仪等5部分组成。

2.1.1 自动监测站

自动变形监测系统监测站要根据监测现场条件进行选择。监测站需建有观测墩来放置全站仪。为了满足仪器防护、保温等要求, 同时具有良好的观察条件, 因此需要建造观测房。

2.1.2 控制机房

控制机房应该在办公区附近选址, 这样可以保证较好的供电条件。控制计算机利用电缆和全站仪相联, 以便控制机房能实时了解监测站全站仪的运行情况。同时, 要通过机房埋设专用电缆给全站仪供电, 以保证其供电安全。

2.1.3 基准点

基准点不能建在变形区内, 一般应该选建在变形区外稳定的基岩上。

2.1.4 变形点

建在变形区上的监测点称为变形点, 包括每个基准点和变形点在内的监测点都要安置单棱镜对准监测站。

2.1.5 自动化全站仪

使用带伺服电机驱动的TCA2003全站仪, 在全站仪的望远镜中安有同轴自动目标识别装置, 能自动瞄准普通棱镜进行测量, 同时, 可采用电子气泡精确整平仪器, 进行纵、横轴自动补偿, 提高整平精度。观测数据存贮在SARM存贮卡上, 或者用通信线缆传输到控制计算机上。

2.2 自动监测系统的软件系统组成分析

2.2.1 数据采集模块

由于监测地多在山区现代化通信不便地方, 因此, 自动变形监测网在应用中开发设计了监测数据采集模块。该模块的基本功能是:全站仪上建立工作基点和各监测点的坐标数据库, 当全站仪完成度盘定向后, 逐一对观测目标进行自动搜索并锁定, 将观测数据实时地记录到存储卡中, 同时将采集到的数据与预先设定的数值限差自动进行对比, 一旦监测到超限值时, 便启动自动报警系统, 再辅之以人工重测, 直到获得合格的观测数据。

2.2.2 控制模块

要想实现监测的全自动化, 实时控制的软件是必不可少的。TCA2003全站仪的控制模块具有实时性、高度自动化和高可靠性特点。该模块能够在预订时段内自动地对目标点进行测量, 并可以将测量得到的数据实时显示和输出, 并根据主要效应量的变化趋势来做判断, 以确定进行中长期预报, 还是短期预报。

2.2.3 数据处理模块

观测数据一般是指直接的观测结果, 但是也可以是经过特定处理以后的结果。因为任何观测数据或多或少包含一些干扰成分, 也就是误差, 因此, 在采集数据过程中排除和减弱干扰部分影响非常重要。该系统的数据处理模块具有高自动化、高通用性、计算容量大、速度快等特点, 有利于数据采集过程中排除和减弱干扰部分对结果的影响。

2.2.4 数据管理模块

由于对边坡变形体监测的周期多、时间长, 势必造成监测数据量十分庞大。所以管理这些繁杂而又庞大的数据, 关系到对边坡变形的监测和预测预报质量。监测成果数据库管理模块是十分重要的, 主要是针对观测产生的大量原始资料, 以数据库为中心, 实现对各类观测数据进行简单的整理、分析与管理等, 例如对原始资料进行粗差检验、模型判断以及对观测异常值进行技术报警。

2.2.5 观测数据分析、预报模块

该模块的主要功能是对监测的数据进行分析, 主要采用统计模型对灾害做出预测、预报的期限为几年、几个月、甚至几天。例如做出滑动即将发生的预测时, 为了提高预报模型的精度, 本系统模型库能够将启动降雨量预报模型、线性灰色预报模型、反函数预报模型等多个模型整合为滑坡预报综合判断模型, 进行综合预报。

3 自动变形监测系统的联机工作方式分析

3.1 自动有线监测系统的工作方式

这种工作方式由单台或多台TCA2003全站仪、有线传输系统、监控计算机及数据分析软件组成。该模式基于TCA2003全站仪的自动变形监测系统必须有完善的网络, 整个监测网络可分数据采集、数据传输和数据处理部分。数据采集部分为固定在测站上的TCA2003全站仪以及为TCA2003全站仪供电的外部电源等, 数据传输采用的是有线传输方式, 数据处理部分即计算机及相关软件。在这种工作方式下, TCA2003全站仪不需要人员值守, 由计算机远程控制全站仪的开关机及相关操作。工作过程是首先由控制计算机对全站仪发出指令, 然后指令通过经传输系统传到全站仪上, TCA2003全站仪根据收到的指令自动进行测量, 测量完毕后会将观测数据反馈到控制计算机上, 然后经由数据处理软件得到的数据进行分析处理后得出结果。在工作中TCA2003全站仪无需人员值守, 实现真正意义上的自动观测。

3.2 自动无线监测系统的工作方式

这种工作方式由单台或多台TCA2003全站仪、无线传输系统、控制计算机及数据分析软件组成。这种工作方式的工作原理与有线模式大致相同, 但也有所区别。其中最主要的区别是这种工作方式下TCA2003全站仪是通过无线传输的方式进行接受或发射的信号。同样, 控制计算机所发出的测量指令以及接受TCA2003全站仪传回的数据信息也是通过无线传输的方式进行。控制TCA2003全站仪进行自动观测的软件及数据处理软件都安装于控制计算机上, 这样就做到了TCA2003全站仪无需人员值守, 只是将TCA2003全站仪安置在观测机房的观测墩上, 如果要进行控制测量或其他测量时可将TCA2003全站仪从观测墩上移下。TCA2003全站仪以及数据发射电台均是外部电源供电, 为保证供电电压的稳压和避免突然停电给测量机器人带来损害, 必须在整个系统网络中给TCA2003全站仪安装单独的供电部分。除以上两点外其他方面情况与自动观测有线模式完全相同。

4 测量方法与精度分析

4.1 自动监测系统测量方法

目前, 自动监测系统测量常采用极坐标法、测角交会法、测边交会法等三种方法作为边坡变形的监测方法。这三种方法各有其特色。一般来说来说, 当距离<200 m、而精度要求很高的情况下, 应该采用测角交会法;当测量范围在200~500 m左右的情况下, 应该采用极坐标法;当距离>500 m的情况下, 应该考虑测边交会法。

4.2 自动监测系统测量精度分析

4.2.1 基准控制网精度分析

由于边坡变形观测的位移量指的是同一监测点在不同时间点的观测坐标的差值。所以, 监测基本控制网的点位误差对边坡变形监测基本没有影响, 因此, 监测基本控制网的相对点位误差基本为零。

4.2.2 监测点精度分析

以常用的两方向测边测角前方交会法为例, 其监测点的点位观测误差估算公式为:m P=± (ms2+mβ2) /2式中, m P为点位中误差, ms为测距中误差, mβ为测角中误差。

5 结语

目前, 新技术高速发展, 日新月异, 随着社会经济的不断发展, 变形监测自动化系统的应用越来越广泛, 并产生了巨大的社会效益和经济效益。本文探讨了基于TCA2003全站仪的通用变形监测系统的组成和工作模式, 及其在边坡变形监测中的应用方法, 对于提高变形监测系统的应用, 提高边坡变形监测预报的准确性和时效性, 具有一定的参考价值。

参考文献

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[4]赵文峰.测量机器人在张家界观光电梯变形监测中的应用[J].湖南有色金属, 2005, 21 (5) .

降雨自动监测报警机系统设计篇8

降雨自动监测报警机是一种在山洪灾害频繁发生的地区能够实现监测降雨量的同时又能实时自动给当地群众发出转移预警的报警设备。该警报器将降雨监测与降雨强度分析及预警警报三个部分有机地联在一起, 采用翻斗方式量雨, 用单片机对降雨数据进行储存、分析和判断, 当某一时段累计降雨达到报警门限值时, 利用警报器的喇叭发出警报, 警告当地群众警惕可能爆发的山洪, 并准备开始组织转移。

本设备利用太阳能供电, 无需外接市电, 具有易安装、易维护, 造价低, 可长期无费用正常运行等特点。设备适用范围广, 易大面积部署, 特别适合为山区散居人群、驻军、水库和交通、林业等部门提供暴雨监测预警服务。

2 系统结构

系统结构主要描述:雨量计, 雨量计与雨量采集模块的输入端连接, 雨量采集模块的输入端与监控主机连接;监控主机与报警输出模块连接, 报警输出模块与报警器连接。

其中主机由单片机系统、存储器、报警输出模块、报警设置模块、电源模块和雨量采集模块组成, 监控主机原理结构框图如图1所示:

降雨自动监测报警机设备采用微功耗设计, 具有休眠功能, 即无降雨时休眠, 降雨时自动激活。电源采用蓄电池和太阳能充电相结合的方式, 在非阴雨天气情况下, 通过太阳能板对蓄电池充电, 蓄电池可保证在阴雨天气下30天持续供电, 并可警报长鸣。

3 工作原理

降雨自动监测报警机采用翻斗式量雨器收集雨量, 采用铁电存储器储存、采用单片机分析和判断降雨数据, 当某一时段累计降雨达到临界雨量值时就会触发喇叭报警, 警告当地群众警惕可能爆发的山洪并开始组织转移。

首先是雨量数据的输入和采集并存储到存储器中 (最多可存储500条雨量信息) , 以每5毫米雨量间隔对雨量进行1小时、3小时、6小时、12小时、24小时5项报警阀值判断 (报警阀值可预先设定) , 当达到报警门限时通过报警喇叭发出报警声音以警告附近的居民做出相应的判断和反应。工作流程如图2所示:

降雨自动监测报警机的详细技术原理由图3电路原理图可知。当雨量数据通过接口J2输入, 经光电耦合器IC1输入到单片机 (CPU) 电路IC2。每输入5毫米降雨量信息, 进行一次时间判断。

其判断依据如下: (1) 1小时降雨量≥X1 (默认值为30毫米, 可按5毫米整数倍调整设置) ; (2) 3小时降雨量≥X2 (默认值为40毫米, 可按5毫米整数倍调整设置) ; (3) 6小时降雨量≥X3 (默认值为60毫米, 可按5毫米整数倍调整设置) ; (4) 12小时降雨量≥X4 (默认值为80毫米, 可按5毫米整数倍调整设置) ; (5) 24小时降雨量≥X5 (默认值为100毫米, 可按5毫米整数倍调整设置)

降雨量未达到上述5种门限值中的任何一种时, 雨量信息存入存储电路IC3内。IC3可存入雨量信息500条, 超出存储容量后, 最早的信息溢出, 保存最新信息。内置固态存贮器可记录暴雨过程, 存储的雨量信息可通过接口J3, 采用便携电脑调取, 以便发生灾害后对降雨过程进行分析。

降雨量达到上述5种门限值之一时, CPU (IC2) 指令三极管Q1导通, 继电器吸合。驱动警笛鸣响, 提示本地降雨量已达山洪灾害可能发生的门限值。警告附近干部群众执行山洪灾害防御预案, 采取防御山洪灾害和避灾躲灾措施。报警机声响采用双频率快速交替鸣响的警笛方式, 具有良好的传播特性和穿透力。每次报警时长默认值为两分钟 (可在1至10分钟内设置) 。报警间隔由于降雨量/时段判决设计而具有自适应特点, 通过报警声响的疏密情况传递降雨强度信息, 即:降雨强度越大, 报警间隔越密。报警后如没有雨量信息进入, 则一分钟后自动关闭报警器。根据报警次数可判断降雨强度, 第一次报警为黄色预警, 第二次为橙色预警, 第三次及以上为红色预警。

4 技术特点

(1) 监测预警信息传递实时性强。本技术将把降雨监测、降雨强度分析、现场报警及供电有机的结成一个整体, 根据实时收集到的监测数据及时报警, 地处偏远山区和通讯盲区的村民可通过报警器发出的警鸣, 采取及时有效措施防灾减灾, 有助于解决监测预警空白区的防灾减灾问题。 (2) 制造成本低。目前市面上多采用不锈钢材料制作雨量计, 而本项目采用特殊的工程塑料替代不锈钢材料制作雨量计, 因此该技术产品设计制造和生产成本大大低于市场同类产品, 为大面积地推广应用创造了有利条件。 (3) 安装使用方便。该技术产品只需固定在便于闻声之处, 一般放置于村、组防汛责任人的山坡屋顶、房前屋后, 只要放平、固定即可, 安装简单, 所占空间小。报警阀值的确定易于操作, 不需要更多的专业知识, 也不需要经过太多的操作程序, 便可达到报警的目的。 (4) 具有数据存储功能, 可外接计算机提取雨情数据。这便于在强降雨发生后, 通过对数据的提取和整理来分析, 准确地掌握第一手资料, 作出对暴雨山洪降雨强度的正确分析和评价, 如暴雨强度的量级, 暴雨发生的频率等等。 (5) 维护简单。该技术产品易于拆卸, 无需人值守;太阳能供电, 在连续阴天的情况能持续供电工作。

5 结束语

水稻自动化监测控制系统数据分析篇9

稻米品质的改良包括品质的遗传(基因)改良和品质的生态(环境)改良两个方面。前者是通过育种手段培育优质特性的品种来实现,后者是通过优化有利于保持优质种性的生长环境、栽培措施来实现。解决稻米品质问题主要依赖于遗传改良(育种),但环境条件、栽培措施的影响(生态改良)也相当显著。了解环境、栽培条件对稻米品质的影响,研究开发稻米品质的生态改良及其优质稻保优生产技术,对加速优质米生产的标准化和产业化进程,具有十分重要的意义。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验设在八五九分公司水稻高新科技示范园。土壤类型:草甸白浆土,质地:粘重,有机质:3.9;PH:5.4;碱解氮210.0PPM;有效磷18.0mg/kg;有效钾210.7mg/kg。

1.2 供试品种稻品种为空育131(主茎11片叶)。

1.3 监测方法使用和八一农大联合开发制作的格田检测控制系统对水稻田进行监测。

1.4 田间管理及主要技术

试验按照水稻旱育稀植“三化一管”栽培技术进行栽培管理。播种量每盘播芽种137.5g,插秧规格30cm×10cm,施肥用量:尿素10kg,磷酸二铵6kg,硫酸钾(33%K2SO4)12kg,基肥:蘖肥:调节肥:穗肥=3:3:1:3,除草:12%农思它230毫升/亩封闭灭草,速克毙防虫,叶面肥3遍。第一次防病多菌灵80克/亩+甲基托布津100克/亩;第二次防病氯溴异氰尿酸50毫升/亩+农用链霉素40克/亩;第三次防病稻艳110毫升/亩+加收米90毫升/亩+使百克100毫升/亩。播种、插秧均在一天内完成。整个生育期不施任何防病药剂和叶面肥。

2 结果与分析

今年的环境温度从插秧开始升高,到6月下旬达到最高33℃左右,7月上旬出现一个最低点18℃左右,这段时间是水稻抽穗开花期,温度变化幅度较大,较低的温度影响水稻抽穗,开花受精的质量,可能会导致水稻不能安全齐穗或导致不能正常灌浆充实,影响同化产物的积累和运转,使稻米的“青米率”增加,垩白增大。7月中旬一直持续到9月上旬环境温度一直在25℃上下变化,这段时间正处于水稻灌浆期间,温度变化幅度不是太大,有利于水稻米质的形成,灌浆结实期的高温会使灌浆速率加快,持续期缩短,稻谷淀粉颗粒灌浆不紧密,从而影响米粒的充实度,导致稻米的垩白面积增大,垩白粒率提高,透明度降低,加工品质变劣,特别是整精米率下降,碎米增多[2]。9月中下旬处于水稻灌浆成熟期,而这时期的环境温度稍有提升就一直处于下降状态,下降幅度较大。

从水稻田中不同水深度的温度可以看出,5月下旬到7月中旬的10cm水温要高于5cm水温,可能是由于水稻正处于生长阶段,叶片不能完全遮挡住太阳对水面的照射,使水面增温,而10cm处的水吸收上层水面的温度,致使10cm的温度要大于5cm水温,水稻生长后期,叶片完全覆盖住水面,10cm深的水比5cm水吸收温度慢,所以5cm水温高于10cm水深的温度。5cm和10cm水温总体变化趋势和环境温度的变化趋势基本相同。

从插秧一直到水稻灌浆成熟5cm深的泥温都比10cm深的泥温要高。不同深度的泥温和水温与环境温度的变化趋势也基本相同,环境温度高,水温和泥温也较高,环境温度下降时,水温和泥温也下降,从而可以看出,环境温度直接影响水温和泥温的变化,水温和泥温与环境温度呈现正相关关系,也可以说环境温度是水温和泥温的能量来源。

3 结论与讨论

从格田检测系统监测的数据可以得出,水稻从插秧开始,环境温度逐渐升高,6月中下旬达到最高值33℃,其后一直在25℃上下浮动,9月中下旬温度开始下降,不同深度的水温和不同深度泥温的变化趋势基本和环境温度一致,和环境温度呈正相关。

环境温度、水温和泥温直接影响水稻的生长发育、产量和品质,李欣等则研究认为,胶稠度随着灌浆成熟期温度的升高呈变软的趋势[1]。温度对淀粉合成的影响很大程度上反映在籽粒的生理活性上,与淀粉沉积过程中的ADPG焦磷酸化酶、UDPG焦磷酸化酶、蔗糖合成酶、R酶、淀粉分枝酶、Q酶等的活性有关。

抽穗后遇到高温会使稻米的营养品质发生变化。唐湘如等[3]研究认为,在高温条件下,水稻灌浆成熟期间的茎、鞘、叶的蛋白质酶浓度保持较高水平,且高温对其活性增加有利,从而使蛋白质很快转化为氨基酸等可溶性氮化物向籽粒运输,可促使籽粒氨基酸增多、促进蛋白质合成,最终导致籽粒蛋白质含量升高,而灌浆成熟期温度降低则有利于优质稻米的形成。

以上前人的研究可以看出,温度对水稻生理变化和品质的形成有着重要影响,而具体的变化方向还有待进一步的验证和试验。根据格田检测系统数据结合水稻的生理变化和品质的形成,以后继续综合分析环境因素对水稻各方面的影响。

参考文献

[1]李欣,顾铭洪,潘学彪.稻米品质研究Ⅱ灌浆期间环境条件对稻米品质的影响[J].江苏农学院学报,1989,10(1):7-12.

[2]潘晓华,李木英,曹黎明,等.水稻发育胚乳中淀粉的积累及淀粉合成的酶活性变化[J].江西农业大学学报,1999,21(4):456-462.

钻井井场电参数自动监测系统设计篇10

关键词：电压互感器,电流互感器,STC单片机,GPRS

1 引言

目前, 钻井井场所用电力和动力多数依赖柴油发电机发电, 迄今为止对于柴油发电机的运行状况、工作效率, 仍然没有一种科学、有效、精确的管理办法, 因此, 如何合理提升井场燃油设备的效率, 成为“节能减排、增效”目标下首要解决的技术难点。依据柴油发电机的效率——每千克柴油的发电量, 一旦工作效率低于某个数值时, 则需要对其进行维修。这种运作方式改变了以往维修柴油发电机的观念, 真正做到了以效率为核心的管理模式, 从而达到了节能的目的。因此钻井井场的发电效率越来越受到人们的重视, 本文主要研究基于ST C单片机的电参数测量。

2 相关技术简介

交流电参数一直是衡量交流电质量的一些基本参数, 该参数的测量方法也是电能测量中经常采用的方法。本文主要采用ST C单片机技术和电压、电流互感技术相结合, 完成钻井井场柴油发电机相关的电能参数测量, 并根据总消耗的柴油累计量, 计算发电效率, 进而提出改进方案。

2.1 电压、电流互感技术

电压互感技术是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压时, 在铁心中就产生一个磁通φ, 根据电磁感应定律, 则在二次绕组中产生一个二次电压。改变一次或二次绕组的匝数, 可以产生不同的一次电压与二次电压比, 可组成不同变比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压, 一次侧接在一次系统, 二次侧接测量仪表、继电保护等。如图1所示, 任意一对L n、L n′ (n=1, 2, 3) 中接入电压互感器[1]。

电流互感技术依据电磁感应原理。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少, 串在需要测量的电流线路中, 因此它经常有线路的全部电流流过。二次绕组匝数比较多, 串接在测量仪表和保护回路中。电流互感器工作时, 它的二次回路始终是闭合的, 因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小, 电流互感器的工作状态接近短路。如图1所示, L 1、L 2、L 3、N处接电流互感器[2]。

2.2 STC单片机技术

本文采用ST C12C5A60S2单片机[3]作为主控制器, 协同各个模块共同工作。ST C12C5A60S2系列单片机是单时钟/机器周期的单片机, 是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机。指令代码完全兼容传统8051, 但速度快8-12倍。内部集成M AX 810专用复位电路, 2路P W M, 8路高速10位A/D转换, 针对电机控制、强干扰场合, 工作电压在3.5V~5.5V之间。ST C12C5A60S2的P1口自带8路10位A/D转换器, 速度可达250K H z。包含中央处理器 (CPU) 、程序存储器 (F lash) 、数据存储器 (SR AM) 、定时/计数器、U AR T串口、串口2、I/O接口、PCA、看门狗、片内R/C振荡器和外部震荡电路等模块。

3 井场电参数自动监测设计方案

对柴油发电机效率的监测, 具体方法是:通过电压、电流互感器, 将高电压、大电流转换到电量表输入允许的量程范围内, 计量发电机在单口井生产周期的发电量, 以“千瓦时”作为计量单位。利用ST C单片机实时读取电量表的信息, 实现电参数的精确测量。

3.1 井场电参数自动监测系统总体设计

本设计以ST C单片机作为主控制器, 通过互感器将发电机输出的电压、电流信号数值转换为电能表允许的输入量程范围, 实时监测发电机的输出电压、输出电流、有功功率、无功功率及电能等物理量。同时利用G P R S通信模块, 将R S485总线读取的测量数据值发送到指挥控制中心系统, 可以绘制出各类电参量的实时运行曲线, 并且和柴油发电机的流量计计量值相配合, 计算出节能指标参数, 即发电机的工作效率。系统总体设计框图如图2所示。

3.2 电参数自动监测模块设计

电参数自动监测模块主要由SPC660系列电量表和ADM 2587E通信模块组成, 可以实时监测钻井井场柴油发电机产生的三相线电压、相电压、相电流、有功功率、无功功率、视在功率、电能、频率等相关参数, 通过R S 485总线传输到单片机控制器, 数据传输时遵循M O DB U S R T U协议。R S485接口电路如图3所示。

R S 485总线作为一种多点差分数据传输的电气规范, 已成为业界最为广泛的标准通信接口之一。这种通信接口允许在简单的一对双绞线上进行多点双向通信。许多不同领域都采用R S485作为数据传输链路。在图3中, J 9和J 11以级联方式构成R S485总线, 其中120Ω的R T 1作为导线匹配电阻, 可以增强信号长距离传输时的抗干扰性。

同时为了实现瞬态保护功能, 在信号输入接口处接入了瞬态抑制二极管 (T ransient V oltag e Suppressor) , 简称T V S, 是一种二极管形式的高效能保护器件, 可将危害性的瞬态能量旁路到大地。当T V S二极管的两极受到反向瞬态高能冲击时, 它能以10-12s量级的速度, 将其两极间的高阻抗变为低阻抗, 吸收高达数千瓦的浪涌功率, 使两极间的电压钳位于一个预定值, 有效地保护电子线路中的精密元器件, 免受各种浪涌脉冲的损坏。由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差钳位较易控制, 无损坏极限、体积小等优点, 目前已广泛应用于计算机系统、通信设备、仪器仪表、R S232/422/485、共模/差模保护等各个领域。

4 井场电参数自动监测软件流程

电参数自动监测设计中, 单片机主控器与电能表通过R S485总线连接, 遵循M O DB U S R T U协议读取电能表相应地址码的三相电压、电流、功率、电能、频率等相关参数, 对应流程图如图4所示。对应的命令格式如表1所示。在默认状态下通信的波特率一般是9600bit/s、无校验、8数据位、1个停止位。

5 井场电参数自动监测系统曲线

钻井井场电参数自动监测系统主要涉及到以下几组曲线:三相线电压、三相相电压、三相相电流[4]、三相功率、三相电能及燃油发电效率等。

5.1 燃油发电效率曲线

燃油发电效率反映了柴油发电机在正常运转期间, 发电效率随时间的变化情况。曲线在一段时间范围内, 并没有严格的规律遵循, 主要原因是用电设备不会一直处于工作状态, 会出现停机的情况, 造成电量表不计量, 但是为了维持固定的线电压和相电压, 在相电流值为零或者较小的范围时, 仍然需要柴油燃料的消耗, 因此, 曲线上会反映出时高时低的走势。所以, 观察柴油发电机效率是否降低, 并不是在一个周期内进行简单比较, 那样没有实际的意义, 而是需要一定的运行周期, 比较同等走势的曲线, 是否出现数值降低的情况, 一旦出现, 可以及时维护或修理柴油发电机, 保证发电效率最大化, 提倡节能生产。曲线如图5所示。

5.2 三相电流曲线

对于星型连接的三相四线制方式, 线电流的数值等于相电流的数值。通过三相电流曲线观察, 各相电流值近似相等, 在用电设备停用阶段, 数值比较小, 在正常钻井阶段, 数值可达到180A左右, 由此可以判断钻井井场实时的工作状况, 如图6所示。

5.3 三相电压曲线

三相电压包括三相相电压和三相线电压, 当柴油发电机正常开启时, 通过三相电压曲线观察, 三相相电压和三相线电压这两个参数基本不会发生变化, 输出稳定, 反应出发电设备及用电区域没有严重的短路现象, 如图7所示。

5.4 三相功率曲线

三相功率主要包括有功功率、无功功率和视在功率这三类参数。其中, 有功功率为柴油发电机发出的实际功率, 完全消耗在阻性负载上, 是供电系统中需要消耗的功率;无功功率是柴油发电机设备及用电设备中感性和容性负载上交换的功率, 虽然没有被消耗掉, 但是这部分功率不能用来带动负载设备, 是一种功率损失, 所以经常采用无功功率补偿的方法, 弥补这一缺陷;视在功率是一个正数, 如果有功功率用P表示, 无功功率用Q表示, 视在功率用S表示, 则三者关系为:

三相功率曲线如图8所示。

5.5 三相电能曲线

三相电能主要包括正向有功电能、反向有功电能、感性电能和容性电能这四类参数。其中, 反向有功电能是柴油发电机发出的能量, 是有功功率对时间的积分。感性电能和容性电能则是无功功率对时间的积分, 数值相比前者会小很多, 也是能量损失的一部分。如图9所示。

调试和数据分析

根据钻井井场电参数自动监测系统上传到控制中心管理系统的数据信息, 对柴油发电机在各个时段的燃油发电效率做了初步统计, 如表2所示:

根据表2, 得到以下分析结论:

测试数据按时段记录, 分白天和晚上两部分。柴油发电机的电力输送主要提供给钻井平台的正常进尺、钻井井场的板房用电以及极少部分的无功功率损耗。通过监测曲线可以得知:若钻井停止, 极少板房需要供电照明的情况下, 各相电流的值大概在6A~9A之间, 发电机的输出功率会比较小;当钻井正常进行, 且民用照明情况比较集中的情况下, 尤其是夜间时段, 各相电流值可以达到180A~203A之间, 此时发电机的输出功率会明显增大。但无论任何时段, 线电压和相电压的数值均比较稳定, 表明电力系统运行平稳, 没有出现设备故障或短路现象。

6 结束语

根据以上分析可以看出, 若功率曲线或者电流曲线的数值较低时, 井场应处于休息或设备调整阶段, 如果持续一天左右的时间, 应处于井场的搬家时段。若功率曲线或者电流曲线数值很大, 应处于正常的起钻进尺周期阶段。由此, 可以初步统计获得井场工作人员在整个钻井周期内正常的工作时间及休息、设备调整时间。

从单位耗油发电量这一参数可得:统计期间的最大效率可达1.2032K W h/K g, 应处于用电的高峰阶段 (夜间) 。依统计, 柴油发电机的发电效率集中在0.9K W h/K g~1.2K W h/K g之间。通过利用钻井井场电参数自动监测系统, 可以将以上情况细致的统计并获得直观的显示, 方便指挥中心的管理人员, 不必亲临现场, 就可以得到最快捷的井场信息。

参考文献

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自动监测控制系统篇11

关键词：环境污染；自动监测系统；结构，优越性；应用

中图分类号：X839文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0061-02

进入21世纪以来，工业、交通和城市那发展速度越来越快，伴随着各行各业的发展，城市规模越来越大，城市污染形势也愈发严峻。噪音污染已经成为各大城市最严重的污染之一，据相关数据显示，每年污染投诉量最大的当属噪音污染，占投诉量的60%以上。噪音监测手段是城市噪音污染监测的主要法，噪音的随机性和起伏性较大，传统的监测方法已经很慢满足社会的需求，环境噪声自动监测系采用国外先进科学技术，经过自发研究后，形成了环境噪音自动监测系统，该系统对城市噪音污染有很好的控制作用，值得各城市开发利用。

1城市噪声的影响及危害

1.1影响人们日常生活

伴随着经济的发展，人们对生活的品质要求越来越高。日常生活中噪音污染的来源很多，如施工噪音、汽车鸣笛声、商场的喧闹声以及机械的操作声等，噪音不仅影响了人们的日常生活作息，对身体健康也有较大的危害。身体上的危害主要表现在听力受损、听力下降等方面，面对激烈的生活竞争，噪音污染还会影响人们的心理健康，如噪音污染会使人们精神紧张、脾气暴躁等。

1.2影响动物生存

一直以来，人们都忽视了噪音对动物产生影响。据动物学家表示，严重的噪音污染不仅会影响动物的情绪，对动物的生活习惯也会产生较大的危害，如受到严重的噪音影响后，动物的生育能力会随之下降，有的动物甚至会出现脱毛现象，更有甚者会导致动物死亡。

1.3影响经济发展

噪音污染对经济发展产生的影响主要表现在影响工作人员情绪、降低工作效率、房地产贬值、产品质量降低等多种社会问题。据相关调查显示，每年因噪音污染都会产生大量的经济损失，随着噪音污染越来越严重，如果不加大力度防止，经济损失就更大。

2城市环境噪声自动监测系统结构

城市环境噪声自动监测系统是在科技水平进步的前提下发展起来的一种全新的监测技术，该体系综合实现声电传输、数据处理、存储、校对等功能于一体，既属于声学仪器范畴，又属于计算机硬软件和质量保证监测网领域。城市环境噪声自动监测系统由三部分组成：户外单元测点、数据传输单元、中央控制单元。城市环境噪声自动监测系统结构如图1所示。

户外单元主要设置在各个测点上，主要包括传声器、前置放大器、输入放大器以及数据采集和处理、自动校准器等多个组成部分。

数据传输单元主要设置在数据接收的中间站，传输方式主要有市话线网、无线通讯网、计算机互联网三种形式，市话网线应用次数最多，通常情况下可以选择其中一种或者多种混合使用，完成数据的传输。

中心控制单元和数据传输单元一样设置在数据接收的中间站，重要功能是处理、存储接收的数据，并且完成校准、发布等工作，中心控制单元的组成部分有计算机和计算机软件系统两部分。

3城市环境噪声自动监测系统的优越性

与传统的噪音监测手段相比，噪声自动监测系统具有提高监测数据的准确性、传输方式多样、操作界面强大等特点，并且可以增强点位代表，笔者结合工作经验，对城市环境噪声自动监测系统的优越性作简单介绍。

3.1提高监测数据的准确性

环境噪声自动监测系统可以有效提高监测数据的准确性。自动监测系统是传统监测方式的升华，通常情况下的监测手段都是采用干电池进行系统供电，电池用完后如果没及时更换供电系统不稳定，监测数据也会出现误差，另外，干电池还受特殊环境的影响，如遇阴湿天气，电池手酸，造成供电不稳。噪音自动监测系统在传统的监测系统上进一步发展，采用先进科技，利用电源模块有效地解决了干电池供电产生的各种问题，保障监测数据准确、可靠的同时，还可以降低噪音污染，提高人们的生活水平。

3.2传输方式多样、快捷

噪音自动监测系统可以定点安装，也可以移动安装。便于携带式的监测统计系统经过电缆与电脑的连接接受数据，也可以通过微型打印机获得数据，不仅方式多样，而且快速、可靠，传统的监测系统很难做到多种形式并且快速得到数据。另外，噪音自动监测系统还可以通过无线进行数据传输，进一步提升了数据的传输速度。

3.3操作界面强大、便捷

一般的噪音监测系统结构较单一，操作假面不够强大，数据传输比较慢，导致工作效益很难得到提升。噪音自动监测系统摒弃了传统监测系统运用简单计算机汇编语言获得数据的弊端，采用计算机c++和vb两种高级语言程序组合形成噪音自动监测系统的操作界面，这种利用两种高级计算机汇编语言的操作面具有强大的据算、统计和数据传输能力，不仅操作界面强大、便捷，外观也非常符合现代社会的要求。

3.4增强点位代表

传统的噪音监测系统在进行噪音监测时需要工作人员定点操作或者流动操作，工作人员必须保持高度集中的注意力曹能保障监测数据的准确性，得到监测数据后还需要手动录入、填报、据算和打印，这些过程都由人工完成，很容易造成数据误差。噪音自动监测系统只需要在噪音监测的地区或某路段进行安装，计算机系统就可以对监测到的数据进行自动地录入，保障数据准确性的同时，提高办事效率。

4环境噪声自动监测系统在城市建设中的应用

一直以来，我国多数城市都采用传统的噪音监测系统，主要用一年监测多次或定时监测的方法完成噪音污染的监测。噪音污染变化性较大，具有随机性和随时性的特点，传统手工监测很难掌握准确、可靠的数据。经过多年的研究探索，噪音自动监测系统在传统手工监测系统的基础上升华，满足了社会的需求。科学合理、有效减少噪音污染的自动监测系统应该具有操作方便、界面强大、数据准确、接受快捷、安装方便等特点，自动监测系统应该集永久性和半永久性噪声监测终端、流动性监测终端于一体，通过监测数据预测监测环境内的噪音。

根据城市发展需要，建设噪音自动监测系统，要充分考虑建设点的选择和建设成本的投入，综合永久性监测点、半永久性监测点、流动性监测点，将城市噪音污染区按程度划分为多个监测区域，如在人口密集区和交通流量大的区域设置半永久性监测点；在建筑工地、企业厂区、居民投诉较多的区域建立流动性监测点，从而达到全城市的噪音污染检监测。

5结语

总之，噪音自动监测系统具有提高监测数据的准确性、传输方式多样、操作界面强大等优势，在城市噪音污染监测中发挥着不可代替的作用。城市建设者应该在明确噪音影响人们日常生活、动物生存和经济发展的同时，深入了解噪音自动监测系统的优势，让有关部门充分利用噪音自动监测系统，改善城市环境，提高人们的生活质量。

参考文献：

[1] 关莉娜,肖骁.探究城市环境噪声在线自动监测系统[J].科技与企业,2013,(5).

[2] 卞金良.关于城市环境噪声在线自动监测系统的研究[J].硅谷,2013,(1).

endprint

摘要：伴随着经济的发展，城市污染越来越严重，这严重影响了高品质、高质量生活水平的形成。城市环境污染的种类非常多，包括水污染、空气污染、噪音污染等，其中噪音污染对人们的日常生活已经产生了严重的影响。伴随着科技的进步，人们不断推出新的噪音监测系统，环境噪音自动监测系统就是为了满足城市发展的需要应运而生的，在城市噪音污染的防治工作中发挥着重要的作用。文章从噪音的危害着手，分析了城市环境噪音自动监测系统的结构及优越性，对环境噪声自动监测系统在城市建设中的应用作了简要分析。

关键词：环境污染；自动监测系统；结构，优越性；应用

中图分类号：X839文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0061-02

1城市噪声的影响及危害

1.1影响人们日常生活

1.2影响动物生存

1.3影响经济发展

2城市环境噪声自动监测系统结构

户外单元主要设置在各个测点上，主要包括传声器、前置放大器、输入放大器以及数据采集和处理、自动校准器等多个组成部分。

3城市环境噪声自动监测系统的优越性

3.1提高监测数据的准确性

3.2传输方式多样、快捷

3.3操作界面强大、便捷

3.4增强点位代表

4环境噪声自动监测系统在城市建设中的应用

5结语

参考文献：

[1] 关莉娜,肖骁.探究城市环境噪声在线自动监测系统[J].科技与企业,2013,(5).

[2] 卞金良.关于城市环境噪声在线自动监测系统的研究[J].硅谷,2013,(1).

endprint

关键词：环境污染；自动监测系统；结构，优越性；应用

中图分类号：X839文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）20-0061-02

1城市噪声的影响及危害

1.1影响人们日常生活

1.2影响动物生存

1.3影响经济发展

2城市环境噪声自动监测系统结构

户外单元主要设置在各个测点上，主要包括传声器、前置放大器、输入放大器以及数据采集和处理、自动校准器等多个组成部分。

3城市环境噪声自动监测系统的优越性

3.1提高监测数据的准确性

3.2传输方式多样、快捷

3.3操作界面强大、便捷

3.4增强点位代表

4环境噪声自动监测系统在城市建设中的应用

5结语

参考文献：

[1] 关莉娜,肖骁.探究城市环境噪声在线自动监测系统[J].科技与企业,2013,(5).

[2] 卞金良.关于城市环境噪声在线自动监测系统的研究[J].硅谷,2013,(1).

自动监测控制系统篇12

信息技术的发展，为装备工作及技术性能自动感知的实现提供了可能，本文采用传感器、微处理器及其相应的处理程序等，可以系统地实现自行高炮射击信息的自动采样检测与统计管理功能，为管理保障提供直接信息来源。该系统可在总体论证时与装备一体化设计，依托装备自身的信息资源来支撑，成本低、性价比高;也可以对现有装备采取信息化改装，利用装备自身的硬件资源进行功能扩展;该系统还可以单独设计一套信息检测系统。

1 火炮射击信息自动监测系统设计

火炮发射炮弹的信息能够全面反映身管和自动机工作的情况。影响身管寿命和反映火炮射击工作状态的主要参数是发射的弹药数量信息、射击方式信息和发射时的射速信息。除身管外，与火炮发射相关的机械系统部分如自动机的工作状态，判断其工作状态是否正常，可以通过对射速和弹发之间的间隔信息分析得到。本文对某自行高炮射击工作信息参数的采集，是通过在浮动机加装传感器的方式来对信息进行取样的。

1.1 系统组成

自行高炮火炮射击信息自动监测系统设计为基于计算机的数据采集处理、计算分析及显示控制系统，该系统可完整记录高炮射击过程中火炮的工作。

情况信息参数这些参数主要包括每管射击过程的浮动曲线、某次点射的射击频率、射弹数以及每管每发射弹之间的间隔。

火炮射击信息自动监测系统功能框图如图1所示：

本系统由三部分组成：电涡流传感器、适调器、数据采集处理系统。适调器包括产生高频信号的振荡器及调制解调电路，数据采集处理系统包括数字采集电路和计算机。

1.2 系统工作原理

传感器的简化模型如图2所示：

传感器线圈是适调器中LC振荡电路的相关组件，系统工作时，线圈产生高频振荡信号，振荡频率如式(1)。

当金属杆在线圈中运动时，因涡流损耗，线圈的等效电感量随金属杆深入线圈的多少而变化，变化值按式(2)计算。

式中，μ为金属材料的导磁率，n为单位长度线圈匝数，S为线圈磁芯的横截面积，△d为金属导杆深入线圈的长度。

在一定条件下，金属杆深入线圈的长度△d与振荡信号的频率的变化量△f成正比，适调器通过鉴频的方法最终输出与△d成正比的电压信号，并通过微分电路得到相应的速度及加速度电压信号。

1.3 系统的特点及主要技术指标

火炮射击信息自动监测系统具有如下技术特点：抗干扰性能好。在实际使用中，其信噪比>40dB;位移频响高达1KHz，可满足各种火炮的要求;位移测量范围广，从10mm至700mm，具有良好的通用性;传感器结构简单，便于操作，抗冲击振动性能好，可长期耐受高炮自动机连发射击状态下的冲击、振动;对被测部位作用力小，可广泛用于高速往复运动部件运动参数测量;位移适配器可配两级硬件微分电路，由位移信号得到相应的速度与加速度信号。

该系统的主要技术指标为：频响为1KHz时位移测试精度中的静态线性度为1.5%，动态线性度为3.0%;频响140Hz时的速度测试精度为5.0%;频响70Hz时的加速度测试精度为10.0%。

2 火炮射击信息分析

2.1 浮动曲线的测量

高炮射击时，可利用火炮射击信息自动监测系统对其工作情况进行全面、实时检测。测量的直接参数为火炮浮动机的浮动曲线，通过对该曲线的分析处理，可以计算出火炮的射击频率、每发射弹的时间间隔以及每管的射弹总数及时间。通过浮动曲线的观察，还可以确定浮动机的工作情况是否正常，判断闩体后座、关闩及闭锁情况以定位射击故障的原因。

图3为某自行高炮一典型的浮动曲线。该曲线显示，本次射击共射弹10发，序号1至10为10发弹的射击时刻。1.8s至2.8s为数据采集时间。

2.2 关键参数的分析

火炮射击信息主要包括射击频率、发与发之间的间隔、每管发射发数及时间等参量。下面依据图3测得的浮动曲线具体分析计算这几个主要参数。

(1)射击频率本次射击共射弹10发，考虑浮动机的工作特点，在计算射频时，应从第2发开始，到第8发结束。这主要因为第1发射击时，浮动机并没有完全浮动起来，而到第10发时，浮动机已结束工作。

射击频率f按式(3)计算。

式中，i为本次射击中第i发射弹;j为本次射击中第j发射弹，i>j;ti为第i射弹射击时刻;tj为第j发射弹射击时刻。

由图3可以看出第2发弹的射击时刻为1.923s，第9发弹浮进到位时刻为2.748s(此时第10发弹击发)。将上述数据代入式(3)得

即，本组射击的射频为581.82发/分钟。

(2)发与发之间的间隔发与发射弹之间的射击间隔ti,j按式(4)计算。

(3)每管发射发数及时间可依据浮动曲线进行计算。

3 测量结果的输出

3.1 人机接口界面